CN109793913A - 包含表皮生长因子的缓释膜敷料 - Google Patents

Abstract

本申请属于伤口敷料领域。本申请提供了一种包含表皮生长因子的缓释膜敷料，所述膜敷料由改性明胶制成。本申请的敷料可以延长更换时间，并提高了伤口愈合效果。

Description

包含表皮生长因子的缓释膜敷料

技术领域

本申请属于伤口敷料领域，具体地，本申请涉及改性明胶制成的包含表皮生长因子的缓释膜敷料。

背景技术

伤口处置，特别是糖尿病患者、化学烧伤患者的伤口处置一直是外科临床上的疑难问题之一，这种疑难产生的原因之一是由于此类伤口愈合所需时间长带来的换药频繁、高感染概率问题。

表皮生长因子是一种分子量约6k的多肽，其具有显著地促进有丝分裂、表皮细胞生长、间充质细胞生长的活性。表皮生长因子已经被广泛用于治疗包括难愈合伤口在内的各种伤口和溃疡，现有常用剂型包括膜敷料、软膏剂、喷雾剂等。表皮生长因子在室温下并不稳定，在各种药剂中一般需要与EDTA、维生素C等稳定剂配合使用，但其脱离药剂接触到皮肤后，伤口部位的蛋白酶会使得其很快失去活性，因此为了让外用的表皮生长因子持续发挥效果，应当尽量以缓释控释手段使得其在伤口部位的存在量长时间保持恒定(相关理论参见： Manning等，Pharmaceutical Res.，1989 10:903-917以及Franklin等，J.Lab.Clin.Med. 1986 108:103-108)。

考虑上述缓释控释方面，由于可以保持药剂在伤口上稳定存在，膜敷料具有天然的优势，换药之前可以一直保持贴附于伤口处。但一般常用的膜敷料材料，如明胶、海藻酸钠、壳聚糖等对表皮生长因子的控释效果不佳，一般敷料中所含的表皮生长因子在数小时内即释放完毕，如果要实现前述的“在伤口部位的存在量长时间保持恒定”，需要每日，甚至每半日换药，这样高处置频率不仅在临床上难以实现，而且反复暴露会使得伤口撕裂和感染的可能性大大增加，因此对于以表皮生长因子处置伤口，特别是愈合期长的难愈性伤口，需要改善表皮生长因子释放特性的膜敷料。

现有技术中已有对明胶进行改性的大量实践，但这些实践基本是基于改善机械性能、透气性能和稳定性，对于改善明胶中药物，特别是具体表皮释放因子释放的改性尚缺乏研究。现有技术中有使用HPMC等材料制备表皮生长因子缓释敷料的记载，但持续释放时间最长未超过24小时，尚不能满足延长换药间隔的同时保持药效的要求。

发明内容

针对上述问题，发明人从明胶改性入手，验证了多种单一改性和复合改性明胶膜对表皮生长因子释放过程的影响。发现咖啡酸改性和壳聚糖咖啡酸复合改性的明胶膜可以有效地缓释并稳定地线性释放表皮生长因子，其中壳聚糖咖啡酸复合改性的明胶膜可以稳定地线性释放表皮生长因子长达48小时(推测这种效果是由膜体上适合表皮生长因子的网状结构和电荷性质以及膜体自身的溶解性带来的)。这意味着临床上使用这种膜敷料时，可以将敷料更换时间延长至少2日，这极大的便利了临床处置并提高了伤口愈合效果。

一方面，本发明提供了一种包含表皮生长因子的缓释膜敷料，所述膜敷料由改性明胶制成。

进一步的，所述膜敷料由咖啡酸改性明胶或壳聚糖咖啡酸复合改性明胶制成。

进一步的，所述膜敷料由壳聚糖咖啡酸复合改性明胶制成，其中明胶、壳聚糖、咖啡酸的含量比例为2-7：1-4：0.5-2。

进一步的，明胶、壳聚糖、咖啡酸的含量比例为5：2：1。

进一步的，所述膜敷料还包括选自甘油、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇的增塑剂和以及选自维生素C、EDTA、甘露醇的稳定剂。

进一步的，所述膜敷料中还包括选自成纤维细胞生长因子、神经生长因子、血小板衍化生长因子、血管内皮生长因子的其他生长因子。

进一步的，所述膜敷料按照以下方法制备：70摄氏度水浴中加热溶解使用蒸馏水将明胶配制成5％(w/v)的溶液；使用2％的醋酸(pH约5)将壳聚糖配制成2％(w/v)的溶液；将两种溶液按照1：1的体积比例混合，向其中加入0.5％(w/v)的咖啡酸，40摄氏度下搅拌1小时充分交联；并加入3％(w/v)的聚乙烯吡咯烷酮增塑剂、0.2％的维生素C稳定剂、0.01％(w/v)的重组人表皮生长因子；混合均匀后，0.1MPa下脱气1小时；涂布于有机玻璃板上； 37摄氏度恒温箱中干燥5小时；揭膜得产品。

另一方面，本发明提供了所述包含表皮生长因子的缓释膜敷料在制备治疗难愈伤口的药物中的应用。

进一步的，所述难愈伤口为糖尿病患者伤口或化学烧伤伤口。

另一方面，本发明提供了制备所述包含表皮生长因子的缓释膜敷料的方法，包括水浴中加热溶解使用蒸馏水将明胶配制成溶液；使用稀醋酸将壳聚糖配制成的溶液；将两种溶液混合，向其中加入咖啡酸，加热搅拌促进交联；加入增塑剂、稳定剂、重组人表皮生长因子；混合均匀后，脱气，成膜。

本申请中使用的明胶和壳聚糖根据用途和粘度厚度需要可以使用各种来源的，如鱼皮、牛骨，各种分子量的，如10万，50万，100万，只需保证纯度和安全性能达到医药用要求即可。

本申请中使用的稳定剂、增塑剂可选用各厂家生产的，各种天然和人工来源的，各种参数的产品，只需保证纯度和安全性能达到医药用要求即可。

除前面所列的成分外，本申请的膜敷料中还可以根据需要加入其他促进伤口愈合的已知中药西药药物，或药用辅料，包括但不限于抗生素、粘度调节剂、pH调节剂、表面活性剂、保湿剂等

本申请的表皮生长因子可以选用各厂家的现有产品，或者根据GenBank中的相关序列由膜敷料生产者建立表达系统生产，所用的宿主可以是大肠杆菌，枯草芽孢杆菌，酵母菌等分子生物学领域已知的原核和真核宿主，提取和纯化方法可以采用层析等分子生物学/发酵领域已知的各种方法。表皮生长因子的纯度和内毒素等指标满足医药用要求即可。

根据产品特性的需要，本申请中还可以加入使用紫外照射、高温等物理交联方式对明胶进行处理，以在不加入其他物质的情况下进一步增强明胶的热稳定性等性能。

附图说明

图1：实施例3的表皮生长因子释放曲线。

图2：实施例4中第0日和第12日典型溃疡状况照片。

具体实施方式

试剂和仪器：

药用牛骨明胶：由西安天正药用辅料有限公司生产；

药用壳聚糖：分子量约30万，由西安天正药用辅料有限公司生产；

咖啡酸：化学纯，由山西津津化工有限公司生产；

聚乙烯吡咯烷酮：BR级，由国药集团生产；

维生素C：BR级，由国药集团生产；

重组人表皮生长因子：由赛尔瑞成(Cellregen)生产，标注为使用大肠杆菌宿主生产，

SDS-PAGE检测纯度大于90％，内毒素小于1EU/ug；

TMS-PRO质构仪：由food technology corporation公司生产；

V9 CA型Franz透皮扩散仪：由permegear公司生产；

Angilent 1100HPLC：由Angilent公司生产；

部分动物实验委托北京中医药大学科研实验中心/实验动物中心进行；

其余试剂和仪器均为国产常规品牌和型号。

实施例1膜敷料产品的制备

样品1：壳聚糖改性明胶膜敷料

70摄氏度水浴中加热溶解使用蒸馏水将明胶配制成5％(w/v)的溶液；使用2％的醋酸(pH约5)将壳聚糖配制成2％(w/v)的溶液；将两种溶液按照1：1的体积比例混合，并加入5％(w/v)的聚乙烯吡咯烷酮增塑剂、0.2％的维生素C稳定剂、0.01％(w/v)的重组人表皮生长因子；混合均匀后，0.1MPa下脱气1小时；涂布于有机玻璃板上；37摄氏度恒温箱中干燥5小时；揭膜得产品。

样品2：咖啡酸改性明胶膜敷料

70摄氏度水浴中加热溶解使用蒸馏水将明胶配制成5％的溶液；向其中加入0.8％(w/v) 的咖啡酸，40摄氏度下搅拌1小时充分交联；加入5％(w/v)的聚乙烯吡咯烷酮增塑剂、0.2％的维生素C稳定剂、0.01％(w/v)的重组人表皮生长因子；混合均匀后，0.1MPa下脱气1小时；涂布于有机玻璃板上；37摄氏度恒温箱中干燥5小时；揭膜得产品。

样品3：壳聚糖咖啡酸复合改性明胶膜敷料

70摄氏度水浴中加热溶解使用蒸馏水将明胶配制成5％(w/v)的溶液；使用2％的醋酸 (pH约5)将壳聚糖配制成2％(w/v)的溶液；将两种溶液按照1：1的体积比例混合，向其中加入0.5％(w/v)的咖啡酸，40摄氏度下搅拌1小时充分交联；并加入3％(w/v)的聚乙烯吡咯烷酮增塑剂、0.2％的维生素C稳定剂、0.01％(w/v)的重组人表皮生长因子；混合均匀后，0.1MPa下脱气1小时；涂布于有机玻璃板上；37摄氏度恒温箱中干燥5小时；揭膜得产品。

对照样品：一般明胶膜敷料

70摄氏度水浴中加热溶解使用蒸馏水将明胶配制成5％(w/v)的溶液；并加入5％(w/v) 的聚乙烯吡咯烷酮增塑剂、0.2％的维生素C稳定剂、0.01％(w/v)的重组人表皮生长因子；混合均匀后，0.1MPa下脱气1小时；涂布于有机玻璃板上；37摄氏度恒温箱中干燥5小时；揭膜得产品。

实施例2膜敷料的基本性能。

测定样品1-3以及对照样品的基本物理性能(各测定三份)，列于表1中：

表1膜敷料样品的基本机械性能

结果表面各样品厚度、含水量、拉伸强度、断裂伸长率区别很小，吸收伤口部位的少量渗出物后水凝胶状态更明显，易于附着于伤口；能满足一般敷料要求。样品3的机械强度上略优于其他样品，但用于受力很小的伤口敷料膜时该区别意义不大。

储存实验表明，加入稳定剂的各膜敷料样品密封包装后，在室温下均可保证3个月内表皮生长因子含量损失不超过5％，4摄氏度冷藏时，保存时间可长达1年，此时表皮生长因子含量损失均不超过3％，足以满足制药要求。

实施例3膜敷料样品的表皮生长因子释放特性

使用permegear公司生产的Franz扩散池检测膜敷料样品上的表皮生长因子释放情况，接受液为pH 7.0的PBS缓冲液，检测温度为30摄氏度，检测膜敷料样品大小为2cm²。表皮生长因子含量以HPLC法测定。

膜敷料样品表皮生长因子释放曲线见图1。

从图1中可见，样品2和样品3(咖啡酸改性和壳聚糖咖啡酸复合改性)有效延长了表皮生长因子的缓释时间，实现了36-48小时的基本线性释放，相比壳聚糖改性样品1和对照样品4-8小时的释放时间进步显著，足以实现每1-2日更换一次膜片而保持表皮生长因子持续释放的要求。

实施例4小鼠糖尿病溃疡伤口愈合实验

动物模型的制备：

小鼠糖尿病溃疡模型直接购自上述动物实验中心，大致制备过程为：选取体重20g左右的C57雄性小鼠；连续5日每日注射40mg/kg的STZ诱导糖尿病；选取造模完成后一个月空腹血糖维持在16mmol/L的小鼠用于实验模型；麻醉后结扎腹股沟区末端股动脉，剔除大腿外侧毛发，最后切除6mm见方的全部皮肤层组织；制成小鼠糖尿病溃疡模型。

治疗实验方案：

取25只合格的模型小鼠，平均分为5组。第1-4组分别贴附样品1-3和对照样品膜敷料，每日更换；第5组贴附样品3的膜敷料，每3日更换。治疗持续12日。期间每日照相记录伤口，以IPP 5.0软件计算溃疡面积和比例。

结果：第0日和第12日典型溃疡状况照片如图2所示，图2从左到右依次为第0日的典型状况，第12日第1、4组的典型状况，第12日第2、3、5组的典型状况。各组平均溃疡面积记录如下表2所示：

表2，第1、2、4、8、12日各组溃疡面积占第0日溃疡面积比例(平均)

无论面积统计还是伤口外观上都清楚地显示，从第二日起，样品2和3的促进愈合效果均好于未改性的明胶膜敷料和常规壳聚糖改性的膜敷料，随着时间的推移差异愈加明显。特别是壳聚糖咖啡酸复合改性的膜敷料由于其良好的缓释效果，每2日施用也可以达到与每日施用基本等同的疗效。上述数据初步证实了壳聚糖咖啡酸复合改性的膜敷料可以很大程度上减少难愈合伤口使用表皮生长因子治疗时换药的频率，大大方便了临床使用。

Claims (10)

1.包含表皮生长因子的缓释膜敷料，所述膜敷料由改性明胶制成。

2.权利要求1的膜敷料，其由咖啡酸改性明胶或壳聚糖咖啡酸复合改性明胶制成。

3.权利要求2的膜敷料，其由壳聚糖咖啡酸复合改性明胶制成，其中明胶、壳聚糖、咖啡酸的含量比例为2-7：1-4：0.5-2。

4.权利要求3的膜敷料，其中明胶、壳聚糖、咖啡酸的含量比例为5：2：1。

5.权利要求1-4任一项的膜敷料，其还包括选自甘油、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇的增塑剂和以及选自维生素C、EDTA、甘露醇的稳定剂。

6.权利要求1-5任一项的膜敷料，其还包括选自成纤维细胞生长因子、神经生长因子、血小板衍化生长因子、血管内皮生长因子的其他生长因子。

7.权利要求1-5任一项的膜敷料，其按照以下方法制备：70摄氏度水浴中加热溶解使用蒸馏水将明胶配制成5%（w/v）的溶液； 使用2%的醋酸（pH 约5）将壳聚糖配制成2%（w/v）的溶液；将两种溶液按照1：1的体积比例混合，向其中加入0.5%（w/v）的咖啡酸，40摄氏度下搅拌1小时充分交联；并加入3%（w/v）的聚乙烯吡咯烷酮增塑剂、0.2%的维生素C稳定剂、0.01%（w/v）的重组人表皮生长因子；混合均匀后，0.1MPa下脱气1小时；涂布于有机玻璃板上；37摄氏度恒温箱中干燥5小时；揭膜得产品。

8.权利要求1-7任一项的膜敷料在制备治疗难愈伤口的药物中的应用。

9.权利要求8的应用，所述难愈伤口为糖尿病患者溃疡或化学烧伤伤口。

10.制备权利要求1-5任一项的缓释膜敷料的方法，包括水浴中加热溶解使用蒸馏水将明胶配制成溶液；使用稀醋酸将壳聚糖配制成溶液；将两种溶液混合，向其中加入咖啡酸，加热搅拌促进交联；加入增塑剂、稳定剂、重组人表皮生长因子；混合均匀后，脱气，成膜。